磁共振成像技術(shù)及其優(yōu)越性

張津生

天津市寶坻區(qū)人民醫(yī)院影像科 （天津 301800）

磁共振成像又稱(chēng)自旋成像，其原理是在外磁場(chǎng)的幫助下，繞磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的質(zhì)子在射頻電波的作用下，會(huì)增大其進(jìn)動(dòng)角，當(dāng)射頻電波停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，質(zhì)子將釋放出同樣的射頻信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，這些信號(hào)會(huì)轉(zhuǎn)換為二維影像，以幫助工作人員分析目標(biāo)物的狀態(tài)[1]。該技術(shù)是磁共振、圖像重建及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的新型技術(shù)，最早運(yùn)用于化學(xué)、物理等領(lǐng)域，主要用于分子科學(xué)的研究。直到1973年，磁共振成像才廣泛運(yùn)用于臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，并展示出明顯優(yōu)勢(shì)。目前，磁共振成像在醫(yī)學(xué)影像學(xué)診斷中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，已成為臨床診斷不可缺少的一項(xiàng)技術(shù)。本文對(duì)磁共振成像技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上的應(yīng)用及優(yōu)越性進(jìn)行綜述。

1 磁共振成像技術(shù)的組成

磁共振成像主要包括磁體、磁共振波譜儀及圖像重建與顯示系統(tǒng)3個(gè)部分[2]。3個(gè)部分各有分工，相互作用，共同形成了磁共振成像技術(shù)的工作機(jī)制。磁體包括主磁體、梯度線(xiàn)圈及射頻線(xiàn)圈，其中主磁體是磁體的核心所在，能直接影響圖像的清晰度及質(zhì)量，若磁場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)、穩(wěn)定且均勻，則釋放的信號(hào)越強(qiáng)，最終得到的圖像越清晰；主磁體會(huì)在一個(gè)大范圍的空間里產(chǎn)生磁場(chǎng)，而梯度線(xiàn)圈分別位于這個(gè)磁場(chǎng)內(nèi)X、Y、Z 3個(gè)方向，建立梯度場(chǎng)，將磁共振信號(hào)頻率與人體空間位置對(duì)應(yīng)起來(lái)，方便工作人員重建圖像，同時(shí)利于工作人員獲得三維空間信息[3]；射頻脈沖線(xiàn)圈里能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，與主磁場(chǎng)產(chǎn)生的靜磁場(chǎng)正交。磁共振波譜儀是連接核磁與計(jì)算機(jī)的通道，能發(fā)射和接收射頻，并將所采集的信號(hào)傳至電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行下一步處理。圖像重建與顯示系統(tǒng)是將波譜儀傳來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理與顯示，主要包括選片梯度場(chǎng)、相編碼、頻率碼及圖像重建等方面，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理重建后，能獲取數(shù)字信息圖像，再經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換，形成最終的橫斷層成像及縱斷層成像[4]?？傊?，磁共振成像技術(shù)是利用原子核自旋的特點(diǎn)，標(biāo)記目標(biāo)人體層面，經(jīng)無(wú)線(xiàn)電波射頻脈沖照射后產(chǎn)生磁共振現(xiàn)象，停止射頻后，波譜儀將原子核吸收的能量釋放出來(lái)時(shí)采集的信號(hào)傳送電子計(jì)算機(jī)，經(jīng)重建處理后才能得到最終圖像。

2 磁共振成像技術(shù)的臨床應(yīng)用

磁共振成像技術(shù)現(xiàn)被廣泛運(yùn)用于臨床醫(yī)學(xué)，對(duì)于人體軟組織、胸部、內(nèi)臟、骨與關(guān)節(jié)、神經(jīng)系統(tǒng)以及心血管系統(tǒng)等方面的病變均有著極大的應(yīng)用價(jià)值[5]。通過(guò)磁共振成像技術(shù)，醫(yī)務(wù)人員能對(duì)人體血管、肌肉、神經(jīng)等部位的腫瘤及病變進(jìn)行準(zhǔn)確定位。同時(shí)，該技術(shù)對(duì)骨關(guān)節(jié)、外部傷等疾病也能準(zhǔn)確診治。不同于傳統(tǒng)的CT 檢查，磁共振成像對(duì)患者體內(nèi)微小的病變高度敏感，對(duì)關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨及骨髓等病變也具有良好的診斷效果，尤其是在肝癌、肝部結(jié)節(jié)等方面的檢查，其檢查效果明顯優(yōu)于CT 檢查，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)患者體內(nèi)的微小病灶，做到早發(fā)現(xiàn)、早治療，提高患者治愈率[6]。此外，磁共振成像技術(shù)還能對(duì)子宮肌瘤、盆腔內(nèi)腫塊、卵巢腫瘤等疾病進(jìn)行定性判斷，在腦梗死、腦出血等腦部檢查中也具有明顯優(yōu)勢(shì)，能幫助患者發(fā)現(xiàn)早期病變，并進(jìn)行準(zhǔn)確定性定位，利于抓住良好治療時(shí)機(jī)，提高患者生存率[7]。磁共振成像技術(shù)發(fā)展至今，在醫(yī)學(xué)上的運(yùn)用已較為成熟，累積檢查經(jīng)驗(yàn)頗多，能提高患者病情診斷的準(zhǔn)確度，因此該技術(shù)現(xiàn)已成為醫(yī)學(xué)影像學(xué)診斷中不可或缺的一環(huán)，是輔助醫(yī)師診治病情的有效手段。

3 磁共振成像技術(shù)的優(yōu)越性

與傳統(tǒng)的CT 檢查相比，磁共振成像技術(shù)有著更為突出的優(yōu)點(diǎn)。總體來(lái)講，磁共振成像技術(shù)具有更高的組織分辨力，檢查目標(biāo)更有針對(duì)性，能對(duì)復(fù)雜多變的病癥形成清晰成像，且更加安全，對(duì)患者的影響更小。

3.1 極高的分辨力

磁共振成像技術(shù)對(duì)人體軟組織有著極高的分辨力，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)人體組織中水分的變化，顯示患者軟組織異常，進(jìn)而盡早發(fā)現(xiàn)患者體內(nèi)病變。一般來(lái)說(shuō)，人體的軟組織分辨力通常較低，CT 技術(shù)雖然能在一定程度上辨別人體組織，但清晰度往往不佳，因此常導(dǎo)致誤診、漏診等情況的發(fā)生。磁共振成像技術(shù)的出現(xiàn)改變了這一狀況，使臨床診治獲得了更清晰的成像。人體組織中含有大量水，而水中富含氫質(zhì)子，在外磁場(chǎng)的作用下，人體中的氫質(zhì)子將排成一列并發(fā)生搖擺，即共振；當(dāng)外磁場(chǎng)消失時(shí)，這些產(chǎn)生共振的氫質(zhì)子將以無(wú)線(xiàn)電波的形式釋放能量[8]；當(dāng)外部接收到這些信號(hào)時(shí)，便會(huì)傳送至電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與圖像構(gòu)建，最終得出患者的影像學(xué)資料。外磁場(chǎng)越強(qiáng)，意味著所得成像的分辨力越高，圖像越清晰。

目前，醫(yī)院普遍使用的是1.5T 及3T 的磁共振儀，其分辨力約為1 mm，因此，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)患者體內(nèi)的微小病灶，對(duì)患者病情的診治有著重要的意義[9]，尤其是對(duì)膀胱、子宮、肌肉、骨與關(guān)節(jié)等一系列組織，更是有著優(yōu)于其他儀器的分辨力，甚至對(duì)患者神經(jīng)受壓腫大情況都可清晰展現(xiàn)。同時(shí)，該技術(shù)在對(duì)骨頭突起部位進(jìn)行檢查時(shí)，無(wú)骨偽影現(xiàn)象出現(xiàn)，而CT 技術(shù)則存在嚴(yán)重的骨偽影現(xiàn)象，常遺漏腦干及脊髓等部位的病變組織，造成漏診。此外，磁共振成像對(duì)心臟功能的檢查也有著較大優(yōu)勢(shì)，能全面清晰地顯示患者心臟結(jié)構(gòu)，對(duì)心肌等其他微小結(jié)構(gòu)有著高度分辨力?？傊殴舱癯上窦夹g(shù)對(duì)人體組織分辨力高，成像清晰，現(xiàn)常被應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)檢查中，能有效幫助患者早日發(fā)現(xiàn)病灶所在。

3.2 多方位多參數(shù)成像

磁共振成像技術(shù)能形成患者多方位多參數(shù)的成像，更加便于醫(yī)師診治。CT 技術(shù)由于難以對(duì)接近的人體部位進(jìn)行清晰成像，所以限制了其在臨床醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，但磁共振成像技術(shù)能準(zhǔn)確且具體地展現(xiàn)患者的病灶信息。這是由于CT 技術(shù)是通過(guò)單一測(cè)定人體組織對(duì)X 線(xiàn)的吸收量來(lái)診斷患者病情，但磁共振成像技術(shù)可以通過(guò)調(diào)整磁場(chǎng)的方式，對(duì)人體組織進(jìn)行選擇性拍攝，進(jìn)而從橫斷面、矢狀面及冠狀面3個(gè)不同方位展現(xiàn)患者病變組織，且能形成三維影像，便于醫(yī)師對(duì)患者病灶進(jìn)行全面剖析[10]。磁共振成像技術(shù)在一定程度上彌補(bǔ)了CT 技術(shù)無(wú)法進(jìn)行多平面成像的不足，尤其是對(duì)于椎管、心臟等一些不便于接近的人體組織，可以更加清楚地展現(xiàn)患者病灶。此外，磁共振成像技術(shù)信號(hào)變化能輔助醫(yī)師對(duì)病灶組織的性質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，例如肝癌的T1值較肝硬化等其他肝部疾病來(lái)說(shuō)更大，這能幫助醫(yī)師準(zhǔn)確判別患者肝部的具體病變情況，為明確病變性質(zhì)提供了更豐富的影像學(xué)資料，進(jìn)而大大提高了臨床診斷的準(zhǔn)確度。同時(shí)，磁共振成像技術(shù)具有流空現(xiàn)象，對(duì)人體主要血管、顱腦等循環(huán)較快的結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測(cè)時(shí)，無(wú)需注射造影劑即可顯示組織病變情況，提升了影像學(xué)技術(shù)的便利性。

3.3 安全性高

磁共振成像技術(shù)是利用原子核磁場(chǎng)，通過(guò)射頻脈沖作用采集信號(hào)，最終通過(guò)電子計(jì)算機(jī)處理形成圖像的檢查，故不會(huì)對(duì)患者造成電離輻射損傷。傳統(tǒng)CT 檢查依賴(lài)于X 線(xiàn)進(jìn)行人體檢查，而X 線(xiàn)具有穿透性，當(dāng)其穿過(guò)人體不同厚度及密度的組織時(shí)，會(huì)發(fā)生不同程度的吸收，故對(duì)人體造成電離輻射傷害，這些輻射會(huì)損害部分細(xì)胞結(jié)構(gòu)，破壞人體白細(xì)胞，進(jìn)而導(dǎo)致患者免疫功能損害，因此，對(duì)于孕婦等特殊群體一般禁用CT 檢查。磁共振成像技術(shù)的出現(xiàn)改變了這一局限性，通過(guò)電磁信號(hào)重構(gòu)人體信息，無(wú)放射性危害，無(wú)電離輻射，對(duì)患者的身體影響更小，需要注意的是進(jìn)行磁共振成像檢查時(shí)，不能佩戴金屬物件，因此通常在檢查前工作人員會(huì)探測(cè)患者身上的金屬物件，這是因?yàn)榻饘贂?huì)產(chǎn)生強(qiáng)大磁場(chǎng)，與檢查磁場(chǎng)發(fā)生反應(yīng)，干擾檢查結(jié)果，也可能造成患者身體損傷及檢查機(jī)器損耗。但總體來(lái)講，磁共振成像技術(shù)的基礎(chǔ)是磁場(chǎng)及無(wú)線(xiàn)電波，因此，無(wú)需擔(dān)心X 線(xiàn)等輻射對(duì)人體的危害。

4 小結(jié)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步，磁共振成像技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的影像學(xué)檢測(cè)上發(fā)揮著越來(lái)越重要的角色，這使醫(yī)療器械也有了巨大進(jìn)步，共同促進(jìn)了現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)的進(jìn)步。由于磁共振成像技術(shù)分辨力高，能對(duì)人體組織進(jìn)行豐富且清晰的成像，現(xiàn)已被廣泛運(yùn)用于多種疾病的診斷中，能幫助醫(yī)師對(duì)患者病變進(jìn)行定性定位，是輔助醫(yī)師診治病情的有效手段。同時(shí)，該技術(shù)還具有無(wú)創(chuàng)、無(wú)電離輻射、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，因此越來(lái)越受到醫(yī)學(xué)界的廣泛青睞，其應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大。發(fā)展至今，磁共振成像技術(shù)已經(jīng)成為一門(mén)成熟的技術(shù)，推動(dòng)了醫(yī)學(xué)事業(yè)的發(fā)展。